CLXXXVIII. Прекрасные принцы голубых кровей

Что такое кровь, зачем она нам, какая бывает и кто настоящий представитель голубых кровей?
Кровь есть у всех крупных многоклеточных организмов, вокруг нее сложилось множество народных преданий и легенд. «Мы с тобой одной крови» — так говорил Маугли всем жителям джунглей, но действительно ли у них одинаковая кровь?

Жидкая ткань

Это может показаться странным, но кровь действительно одна из многочисленных тканей, составляющих наш организм. Жидкая — так это внеклеточный матрикс (ВМ) такой, ничего особенного. Все ткани внутренней среды характеризуются тем, что в них по объему клеток меньше, чем ВМ. Вспомните кость — там почти сплошной ВМ, правда твердый. Так же как прочие ткани кровь состоит из нескольких типов клеток, выполняет целый ряд функций. То есть по всем характеристикам классическая ткань.

Если сделать препарат мазка крови, то мы увидим огромное количество эритроцитов и небольшое количество лимфоцитов (если человек здоров), а также тромбоциты (которые совсем не циты, не клетки). Внеклеточный матрикс, который у крови называется «плазмой», содержит большое количество белков, включая антитела, сахара, жирные кислоты, холестерин и другие органические и неорганические вещества, прежде всего ионы, про которые мы много слышим из медицины: натрий, калий, магний, кальций. Отмечу, что в крови есть эффективная буферная система, позволяющая поддерживать pH крови на постоянном уровне, что необходимо для оптимальной работы ферментов.

Вот что кровь животворящая делает!

Эволюционно кровь появилась очень давно. Как только появились большие организмы с несколькими типами клеток, встал вопрос: как их всех кормить?! Например, появились стрекательные клетки — они помогают организму охотиться или защищаться, но сами не умеют добывать еду, их нужно кормить. А как доставить еду из тех клеток, что умеют питаться? Так и появилась жидкая ткань, которая у нас питает и нервную систему, и мышцы, и половые органы.

Нужно заметить, что сначала была не совсем кровь: зануды биологи называют ее «гемолимфой». По составу это практически тоже самое, отличие в том, что кровеносная система замкнута (два цикла кровообращения и все такое), а гемолимфа имеет незамкнутую систему. Представьте, что у нас кровь из артерий попадает не в капилляры, а прямо в ткань, растекается по ней, обменивается всем, чем нужно, и собирается в вены. Примерно так устроена система гемолимфы у насекомых, моллюсков и многих других «примитивных» организмов.

Кроме этого организму нужно выводить продукты обмена из тканей, чем тоже занимается кровь, относя их в легкие, почки, печень. Сюда же можно отнести функцию поддержания постоянства внутренней среды организма, включая перенос гормонов и других активных веществ по всему телу. Постоянной поддерживается и температура: как известно, вода хороший переносчик тепла, и кровь перераспределяет тепло в те части организма, где оно более необходимо, хотя, конечно, не всегда правильно.

Еще немаловажную роль кровь играет в защите организма от патогенов — иммунная функция. Причем, борьба лейкоцитов, участвующих в иммунном ответе, с патогенами осуществляется не только в самой крови, но в тех места, где происходит заражение, воспаление, куда капиллярами доставляются иммунные клетки. Благодаря специальным сигналам лейкоциты выходят из кровяного русла и проникают в поврежденные ткани.

Мы с тобой одной крови

Позвоночные, даже млекопитающие, нам кажутся очень разными, но с точки зрения общего разнообразия жизни, мы довольно однотипная группа, мало различающаяся между собой. Это относится и к вопросам крови: позвоночные произошли от организма, который уже имел сформированную кровеносную систему, а потому мы унаследовали ее лишь немного видоизменив. Так у рыб эритроциты имеют крупные ядра, что также наблюдается у земноводных (например, лягушек) и птиц (голубей), но у млекопитающих ядра в эритроцитах отсутствуют.

Тоже самое касается и других элементов крови, а также строению кроветворных органов, сосудов. Cердце довольно быстро эволюционировало, что связано с выходом на сушу.
Красный цвет для крови всех позвоночных связан с большим количеством гемоглобина. Думаю, не нужно много рассказывать про этот один из самых известных белков. Лишь обращу внимание, что важную роль в его работе играет железо, четыре атома которого связывается с белками гемоглобина. Именно комплекс с железом и определяет цвет крови, который меняется в зависимости от того, связан ли гемоглобин с кислородом или нет. Вообще многие соединения с окисленным железом имеют красные оттенки, вспомните просто ржавчину.

Следовательно, можно сказать, что Маугли был прав — все мы одной крови…в отличии от беспозвоночных.

Кровь всех мастей

Мир беспозвоночных очень разнообразен, чего там только не встречается. Так у них бывает другой белок для переноса кислорода, тоже связывающий железо — гемэритрин. Так как он содержит железо, то и цвет придает примерно такой же, как гемоглобин: от розового до фиолетового, в зависимости от содержания кислорода.

Но самое интересное, что есть переносчики кислорода, имеющие не железо, а медь — гемоцианины. Они распространены шире гемэритрина, если мы говорим только о беспозвоночных. Гемоцианин был найден у членистоногих (группа включающая насекомых, ракообразных, паукообразных, многоножек), моллюсков и ряда других организмов, которые мало известны обычным людям. Благодаря разнообразию организмов существует не один тип гемоцианина, а целая группа белков, характерных для разных видов животных.

Причем у беспозвоночных все эти белки, переносящие кислород, не обязательно находятся в клетках, они могут свободно плавать в жидком межклеточном матриксе, как у нас плавают антитела. Это еще больше увеличивает разнообразие вариантов состава крови беспозвоночных, чего нет у позвоночных животных. Вообще позвоночные, и особенно млекопитающие, на удивление скучные и одинаковые существа.

Каков принц голубых кровей?

Я специально не сказал о цвете крови, содержащей гемоцианин, надеюсь, вы обратили на это внимание. Если мы посмотрим на соединения меди, которые встречаются в природе, то мы увидим, что это часто зеленые и синие цвета, а не красные, как у железа.

Соответственно и кровь с гемоцианином — голубая, правда только в окисленном состоянии, то есть переносящая кислород. Кто же может получить титул принца голубых кровей?
Если вы внимательно читали статью, то поймете, что никто. У тех, у кого есть гемоцианин, нет крови, у них — гемолифма, так что есть только «Принцы Голубых Гемолифм». Я бы отдал этот титул, как минимум, двух организмам: мечехвостам и наутилусу.

Автор: @benken

Контакты

Чат Легиона Хаоса в телеграм: Scintillam
Личка в телеграм: varwar, lumia, dajana
Тег: chaos-legion

Sequere nobis. Nos scientiam

@chaos.legion